Tijdens tunnelwerkzaamheden in hard gesteente en zeer schurende geologische formaties ondervinden de messen op de snijkop onvermijdelijk slijtage. De constructie van dwars-zee- en diepe-begraven tunnels-gekenmerkt door hoge waterdruk-veroorzaakt bijzonder ernstige slijtage aan de snijkoppen van Shield Tunneling Machines (TBM's). Tijdige slijtagedetectie en systematische reparatie zijn cruciaal voor het garanderen van een snelle, veilige en soepele voortgang van de TBM-constructie.
Uit onderzoek blijkt dat de slijtage van messen specifieke patronen volgt. In monzogranietformaties neemt de cumulatieve slijtage van vlakmessen bijvoorbeeld op een ongeveer lineaire manier toe naarmate hun radiale montageafstand vanaf het midden van de snijkop toeneemt; Van de kantensnijders vertonen die in de overgangszone de hoogste cumulatieve slijtage, waarbij de slijtageniveaus geleidelijk afnemen naar de buiten- en binnenranden toe. Vergeleken met de slijtage per eenheid rolafstand, dient de slijtage per volume-eenheid uitgegraven gesteente als een nauwkeurigere maatstaf voor het kwantificeren van de ernst en snelheid van freesslijtage.
Om de cutteromstandigheden in realtime te monitoren, kunnen online detectiesystemen worden gebruikt. Systemen die zijn gebaseerd op laserdetectietechnologie-die gebruik maken van intrekbare lasereenheden en sensoren die rechtstreeks op de snijkop zijn gemonteerd-kunnen bijvoorbeeld gegevens over de slijtage van de frees verzamelen tijdens de korte intervallen waarin de boormachine naar voren beweegt (opkrikken). Dit maakt onbemande, zeer{4}}precieze realtime- monitoring mogelijk, waardoor de veiligheidsrisico's die gepaard gaan met handmatige inspecties en onderhoud door personeel worden geminimaliseerd.
Wanneer de snijkop ernstige slijtage ondergaat tijdens het tunnelen door zeer schurende formaties, wordt systematische reparatie noodzakelijk. Deze reparatiewerkzaamheden zijn van cruciaal belang voor het waarborgen van de voortdurende snelle, veilige en soepele vooruitgang van de TBM. De toepassing van gerichte, sleutelhersteltechnologieën vormt een essentieel onderdeel voor het behoud van de continuïteit van het tunnelproject.
Om problemen zoals schade aan de messenkooi of overmatig koppel -vaak veroorzaakt door ongunstige geologische omstandigheden zoals dicht opeengepakte rotszones- aan te pakken, moeten er uitgebreide tegenmaatregelen worden geïmplementeerd. Deze maatregelen omvatten onder meer het optimaliseren van de messenconfiguratie van de messenkooi (bijvoorbeeld het verhogen van het gebruik van schijfmessen en het stopzetten van het gebruik van rippermessen om het koppel te verminderen); het selecteren van uiterst slijtvaste-snijringen of het hanteren van een strategie van frequentere vervanging van de messen; en het optimaliseren van het structurele ontwerp van de messenkooi (bijvoorbeeld het berekenen van de optimale schraaphoek om het verwijderen van vuil in twee richtingen tijdens zowel voorwaartse als achterwaartse rotatie te vergemakkelijken, waardoor rotatiekrachten worden tegengegaan). Bovendien is het essentieel om opgehoopt vuil en bezinksel onmiddellijk van de snijkop te verwijderen om de vorming van "modderkoeken" te voorkomen. Waar nodig kunnen structurele wijzigingen aan de apparatuur zelf worden aangebracht om de aanpassingsmogelijkheden ervan aan specifieke geologische omgevingen te vergroten.
